新華社南京10月13日電（記者眭黎曦）記者13日從南京工業(yè)大學(xué)獲悉，中國科學(xué)院院士黃維和該校王建浦教授團(tuán)隊將鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）外量子效率提高到20.7%，較國際同行提升近一半，成果近日在國際學(xué)術(shù)刊物《自然》正刊發(fā)表。
據(jù)研究主要完成人、南京工業(yè)大學(xué)先進(jìn)材料研究院常務(wù)副院長王建浦介紹，目前平面結(jié)構(gòu)的LED，尤其是有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）的發(fā)光效率還比較低。為提高出光率，科學(xué)界一般采用光提取技術(shù)，但這種方法成本高、制備工藝復(fù)雜，往往還會改變LED的發(fā)光光譜和出光方向，影響發(fā)光效率。
鈣鈦礦是一種既能發(fā)電，還能發(fā)光的“明星”材料，具有制備成本低、熒光量子效率高、色純度高、顏色可調(diào)等特性。在黃維院士看來，制備出平整、覆蓋率高、無明顯孔洞的鈣鈦礦薄膜是實現(xiàn)高效率發(fā)光器件的基礎(chǔ)。南京工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊經(jīng)數(shù)年研究，提出利用低溫溶液法設(shè)計鈣鈦礦發(fā)光層的新思路。
研究人員在鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中加入一種氨基酸添加劑，使其自發(fā)形成一種鈣鈦礦發(fā)光層。“這種添加劑一方面可以和底層襯底結(jié)合形成一層有機(jī)絕緣層，另一方面可以誘導(dǎo)鈣鈦礦結(jié)晶，形成低缺陷密度的高質(zhì)量晶體，從而實現(xiàn)高效率發(fā)光。”黃維說。
王建浦表示，用這種方法制備出的新型鈣鈦礦LED在多個關(guān)鍵指標(biāo)上優(yōu)于相近發(fā)光波段的OLED。由于鈣鈦礦LED兼具無機(jī)LED和有機(jī)發(fā)光二極管OLED的優(yōu)勢，其能耗低、亮度高，容易制成超大面積的器件，在電視、智能手機(jī)、大尺寸戶外顯示屏、汽車與住宅照明等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
